一种管式PECVD设备双面沉积太阳能电池非晶硅层的方法技术

本发明专利技术管式PECVD设备双面沉积太阳能电池非晶硅层的方法，采用管式PECVD设备，对太阳能电池同时进行双面非晶硅镀膜，能够减少PECVD管数量，降低设备成本，减少翻片过程，防止硅片表面摩擦及污染，提高非钝化效果；操作简便，耗费时间短，效率高，设备成本、生产成本投入低廉，产能高，有利于异质结电池产品大规模量产。

【技术实现步骤摘要】
一种管式PECVD设备双面沉积太阳能电池非晶硅层的方法
本专利技术涉及太阳能电池制造技术中同时沉积正背面非晶硅膜的一种管式PECVD设备双面沉积太阳能电池非晶硅层的方法。
技术介绍
异质结太阳能电池的正背面都需镀覆非晶硅膜，现有技术中通常先对太阳能电池正面镀覆n型或p型非晶硅膜，翻片后对太阳能电池背面镀覆p型或n型非晶硅膜，再分别镀覆导电膜层，一次沉积制备只能对太阳能电池单面镀覆，操作繁琐，耗费时间长，效率低，设备成本、生产成本投入高昂，翻片过程中还易造成硅片表面摩擦及污染，产能低，非钝化效果不好，影响异质结电池产品大规模量产。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种能够减少PECVD管数量，降低设备成本，减少翻片过程，提高非钝化效果的管式PECVD设备双面沉积太阳能电池非晶硅层的方法。本专利技术管式PECVD设备双面沉积太阳能电池非晶硅层的方法，其特征在于：包括以下步骤：1）硅片通过化学药品清洗形成表面的织构化；2）采用管式PECVD设备在织构化硅片表面同时形成正背面本征非晶硅膜层；3）采用管式PECVD设备在正面本征非晶硅膜层上形成n型或p型掺杂非晶硅层；4）采用管式PECVD设备在背面本征非晶硅膜层上形成p型或n型掺杂非晶硅层；5）在正背面掺杂非晶硅薄膜层上形成正背面形成透明导电膜层；6）在正背面透明导电膜层上形成导正背面金属电极；7）固化金属电极；8）测试分选；所述步骤1）中硅片的导电类型为N型，形状为准方的单晶硅片，单晶硅的厚度优选在50-200μm，电阻率为0.2-7Ω·cm；中织构化通过碱液腐蚀的方式构成，绒面大小优选控制在1-10μm，碱溶液优选KOH或NaOH；所述步骤2）中织构化硅片正背面形成本征非晶硅膜层的方式为管式等离子体化学气相沉积，正背面本征非晶硅膜层厚度为5-20nm；管式PECVD设备的硅片放置于石墨舟上，石墨舟片为镂空形状，通过卡点，卡槽等方式将硅片固定于镂空区域，使得硅片边缘与石墨舟片接触，起到导电的作用；石墨舟片及石墨舟片上放置的硅片作为电极，管式PECVD设备内部通入硅烷、H2混合气体，形成等离子体；所述步骤3）中正面采用n型非晶硅膜层或p型非晶硅膜层；所述步骤4）中背面采用p型非晶硅膜层或n型非晶硅膜层，P型非晶硅膜层厚度为5-20nm，N型非晶硅膜层厚度为5-20nm；正背面掺杂的非晶硅类型呈异型对称结构，即N/P或P/N；所述步骤5）中掺杂非晶硅表面正背面沉积透明导电薄膜，其实现方式优选为磁控溅射或反应等离子体沉积，沉积膜层为ITO、IWO、AZO之一，正背面膜层材料都为同种镀膜材料，镀膜厚度为60-120nm；所述步骤6）的金属电极优选为银电极，其实现方式为丝网印刷，银电极同时具有主栅线、副栅线，主栅线与细栅线垂直分布，主栅线线数为0-20，主栅线宽度为0-1.2mm，副栅线线数为80-200，副栅线宽度为20-60μm；所述步骤7）固化温度不超过200℃，并在标准测试条件下进行工序8的分选。本专利技术管式PECVD设备双面沉积太阳能电池非晶硅层的方法，采用管式PECVD设备，对太阳能电池同时进行双面非晶硅镀膜，能够减少PECVD管数量，降低设备成本，减少翻片过程，防止硅片表面摩擦及污染，提高非钝化效果；操作简便，耗费时间短，效率高，设备成本、生产成本投入低廉，产能高，有利于异质结电池产品大规模量产。附图说明图1是本专利技术实施例管式PECVD设备双面沉积太阳能电池非晶硅层的方法进行生产的HJT电池结构，与常规HJT电池结构保持一致，图中：1、正面金属电极2、正面透明导电薄膜3、正面掺杂非晶硅薄膜、4、正面本征非晶硅薄膜5、N型晶体硅基底6、背面本征非晶硅薄膜7、背面掺杂非晶硅薄膜8、背面透明导电薄膜9、背面金属电极；图2是本专利技术实施例管式PECVD设备结构示意图，图中：11、进气口12、射频电源13、绝缘杆14、载片15、尾气出气口16、零电势；图3是图2的局部石墨舟片结构示意图。具体实施方式如图所示，一种管式PECVD设备双面沉积太阳能电池非晶硅层的方法，在传统HJT电池常规的工艺流程：1）硅片通过化学药品清洗形成表面的织构化；2）在织构化硅片正面形成正面本征非晶硅膜层；3）在正面本征非晶硅膜层上形成n型或p型掺杂非晶硅层；4）在织构化硅片背面形成背面本征非晶硅膜层；5）在背面本征非晶硅膜层上形成p型或n型掺杂非晶硅层；6）在正背面掺杂非晶硅薄膜层上形成正背面形成透明导电膜层；7）在正背面透明导电膜层上形成导正背面金属电极；8）固化金属电极；9）测试分选；的基础上，设计改进，本专利技术包括以下步骤：1）硅片通过化学药品清洗形成表面的织构化；2）采用管式PECVD设备在织构化硅片表面同时形成正背面本征非晶硅膜层；3）采用管式PECVD设备在正面本征非晶硅膜层上形成n型或p型掺杂非晶硅层；4）采用管式PECVD设备在背面本征非晶硅膜层上形成p型或n型掺杂非晶硅层；5）在正背面掺杂非晶硅薄膜层上形成正背面形成透明导电膜层；6）在正背面透明导电膜层上形成导正背面金属电极；7）固化金属电极；8）测试分选；步骤1）中硅片的导电类型为N型，形状为准方的单晶硅片，单晶硅的厚度优选在50-200μm，电阻率为0.2-7Ω·cm；中织构化通过碱液腐蚀的方式构成，绒面大小优选控制在1-10μm，碱溶液优选KOH或NaOH；步骤2）中织构化硅片正背面形成本征非晶硅膜层的方式为管式等离子体化学气相沉积，正背面本征非晶硅膜层厚度为5-20nm；管式PECVD设备的硅片放置于石墨舟上，石墨舟片为镂空形状，通过卡点，卡槽等方式将硅片固定于镂空区域，使得硅片边缘与石墨舟片接触，起到导电的作用；石墨舟片及石墨舟片上放置的硅片作为电极，管式PECVD设备内部通入硅烷、H2混合气体，形成等离子体；步骤3）中正面采用n型非晶硅膜层或p型非晶硅膜层；步骤4）中背面采用p型非晶硅膜层或n型非晶硅膜层，P型非晶硅膜层厚度为5-20nm，N型非晶硅膜层厚度为5-20nm；正背面掺杂的非晶硅类型呈异型对称结构，即N/P或P/N；步骤5）中掺杂非晶硅表面正背面沉积透明导电薄膜，其实现方式优选为磁控溅射或反应等离子体沉积，沉积膜层为ITO、IWO、AZO之一，正背面膜层材料都为同种镀膜材料，镀膜厚度为60-120nm；步骤6）的金属电极优选为银电极，其实现方式为丝网印刷，银电极同时具有主栅线、副栅线，主栅线与细栅线垂直分布，主栅线线数为0-20，主栅线宽度为0-1.2mm，副栅线线数为80-200，副栅线宽度为20-60μm；步骤7）固化温度不超过200℃，并在标准测试条件下进行工序8的分选。本专利技术管式PECVD设备双面沉积太阳能电池非晶硅层的方法，采用管式PECVD设备，对太阳能电池同时进行双面非晶硅镀膜，能够减少PECVD管数量，降低设备成本，减少翻片过程，防止硅片表面摩擦及污染，提高非钝化效果；操作简便，耗费时间短，效率高，设备成本、生产成本投入低廉，产能高，有利于异质结电池产品大规模量产。具体设计思路：本专利技术属于太阳能电池领域，提供一种异质结太阳能电池使用PECVD同时沉积正背面非晶硅膜的工艺随着太阳能电池技术的发展，高效电池的开发越来越受重视。其中用本征非晶硅层（a-Si:H(i)）钝化的硅基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管式PECVD设备双面沉积太阳能电池非晶硅层的方法，其特征在于：包括以下步骤：硅片通过化学药品清洗形成表面的织构化；采用管式PECVD设备在织构化硅片表面同时形成正背面本征非晶硅膜层；采用管式PECVD设备在正面本征非晶硅膜层上形成n型或p型掺杂非晶硅层；采用管式PECVD设备在背面本征非晶硅膜层上形成p型或n型掺杂非晶硅层；在正背面掺杂非晶硅薄膜层上形成正背面形成透明导电膜层；在正背面透明导电膜层上形成导正背面金属电极；固化金属电极；测试分选。

【技术特征摘要】
1.一种管式PECVD设备双面沉积太阳能电池非晶硅层的方法，其特征在于：包括以下步骤：硅片通过化学药品清洗形成表面的织构化；采用管式PECVD设备在织构化硅片表面同时形成正背面本征非晶硅膜层；采用管式PECVD设备在正面本征非晶硅膜层上形成n型或p型掺杂非晶硅层；采用管式PECVD设备在背面本征非晶硅膜层上形成p型或n型掺杂非晶硅层；在正背面掺杂非晶硅薄膜层上形成正背面形成透明导电膜层；在正背面透明导电膜层上形成导正背面金属电极；固化金属电极；测试分选。2.根据权利要求1所述管式PECVD设备双面沉积太阳能电池非晶硅层的方法，其特征在于：所述步骤1）中硅片的导电类型为N型，形状为准方的单晶硅片，单晶硅的厚度优选在50-200μm，电阻率为0.2-7Ω·cm；中织构化通过碱液腐蚀的方式构成，绒面大小优选控制在1-10μm，碱溶液优选KOH或NaOH。3.根据权利要求1所述管式PECVD设备双面沉积太阳能电池非晶硅层的方法，其特征在于：所述步骤2）中织构化硅片正背面形成本征非晶硅膜层的方式为管式等离子体化学气相沉积，正背面本征非晶硅膜层厚度为5-20nm；管式PECVD设备的硅片放置于石墨舟上，石墨舟片为镂空形状，通过卡点，卡槽等方式将硅片固定于镂空区域，使得硅片边缘与石墨舟片接触，起到导电的作用；石墨舟片及石墨舟片上放置的硅片作为电极，管式PECVD设备内部通入...

【专利技术属性】
技术研发人员：白焱辉，李高非，王继磊，张娟，鲁林峰，黄金，鲍少娟，高勇，崔宁，贾慧君，王嘉超，
申请(专利权)人：晋能光伏技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：山西,14